تأمين ملاحظات طراحي لرزه‌اي قاب‌هاي خمشي كوتاه مرتبه بتن مسلح با شكل‌پذيري زياد به كمك تحليل غيرخطي

Providing Seismic Design Considerations of Low-Rise Reinforced Concrete Special Moment Frame Using Nonlinear Analysis

به طور سنتي، طراحي لرزه‌اي ساختمان‌ها بر اساس معيارهاي نيرو مي‌باشد. به رغم طراحي با استفاده از آيين نامه‌هاي الاستيك، مقدار خسارت بسيار زياد بوده زيرا روش الاستيك طراحي لرزه اي نتوانسته است بينشي در مورد چگونگي رفتار سازه در طول زلزله ارائه دهد. رويكرد اصلي اين پژوهش نشان دادن اين موضوع است كه با توزيع مناسب مقاومت برشي با استفاده از تحليل غيرخطي در اجزاء، طبقات و كل ساختمان مي‌توان شرايطي را فراهم نمود كه خرابي ساختمان در زلزله‌هاي قوي به حداقل ممكن برسد. همچنين نشان داده مي‌شود كه انتخاب نوع تحليل در دست يافتن به توزيع مقاومت بهينه مناسب نقش به سزايي خواهد داشت. براي رسيدن به چنين الگويي از يك قاب اصلي با سيستم قاب خمشي ويژه استفاده شده است، كه در ابتداي امر به وسيله تحليل استاتيكي خطي طراحي شد، سپس الگوي توزيع مقاومت بهينه قاب مذكور به كمك تحليل ديناميكي غيرخطي مكرر بر روي ساختمان، براي طراحي قاب اصلي با دقت مناسبي تخمين زده شد و مقاطع ساختمان تعيين شد. سپس ساختمان‌هاي طراحي شده با توزيع‌ مقاومت تخمين زده شده و توزيع پيشنهادي آيين نامه با استفاده از تحليل تاريخچه زماني غيرخطي تحت مجموعه 22 تايي از حركات دور و نزديك گسل مورد ارزيابي و مقايسه قرار گرفتند و در نهايت بهترين نوع تحليل در طراحي لرزه اي ساختمان‌هاي بتني با شكل پذيري زياد در مناطق دور و نزديك گسل انتخاب شد.

Traditionally, the seismic design of buildings has been based on strength criteria. In spite of the design using elastic codes, the damage was very high because the elastic method of seismic design has failed to provide insight into how the building behaves during earthquakes. The current study demonstrates that conditions can be created to minimize building failure in a strong earthquake by the use of nonlinear analysis to properly distribute the strength in the components, stories, and the entire building. It is also shown that the type of analysis will play a significant role in achieving the proper optimal strength distribution. To achieve this, a main 3D reinforced concrete special moment frame was designed using static linear analysis. The optimal strength distribution pattern of the frame was estimated using repetitive nonlinear dynamic analysis (nonlinear response history analysis, in chapter 16 of FEMA P-1050-1) for accurate design of the frame and the building sections were determined. The estimated strength distribution and proposed distribution of the code for the designed building were compared using nonlinear dynamic analysis under an ensemble of 22 near-fault and far-fault ground motions. The best type of analysis for the seismic design of reinforced concrete special moment frame in far-fault and near-fault zones was identified.